锡林速度对盖板花纤维长度分布的影响

曹继鹏，张志丹，孙鹏子

(辽东学院，辽宁丹东 118003)

梳棉机锡林速度对梳理质量和成纱质量有极为重要的影响［1］，因此锡林速度的选择及对生条成纱质量的影响一直是梳理过程中重点研究的问题。文献［2－4］就不同条件下锡林速度的选择及其变化对棉结和杂质等去除的影响进行了阐述，指出在一定范围内提高锡林速度有利于棉结与杂质的去除。Joachim等［5］用特制仪器研究了锡林速度对纤维长度和棉结杂质的影响，指出锡林速度不应超过530 r/min，超过此速度纤维损伤会显著增加，从棉结、杂质及纤维损伤综合分析来看，530 r/min最有利于高产梳棉机成纱质量的改善。文献［6－7］指出加工棉纤维时锡林的极限速度为30～35 m/s，这种极限不是锡林结构导致的，而是棉纤维所能承受的梳理极限。

通常采用短绒率和平均长度来表征纤维分梳过程的损伤情况，但这种表征亦不够准确［8］，最好以纤维长度分布来表征纤维在分梳过程中的损伤情况。本文在以往研究的基础上，就锡林速度变化对盖板花纤维长度分布的影响进行讨论。

对盖板花质量的评价需考虑以下几个因素:1)盖板花量，在保证成纱质量前提下，盖板花量越少越好;2)每块盖板花头上厚，尾部薄，2块盖板之间很少有较长搭桥纤维，搭桥纤维多，说明盖板梳理不正常，盖板花质量差;3)盖板花中通常可纺纤维少，短纤维较多，如果可纺纤维多而短绒少，则说明盖板花质量较差;4)盖板花中包含杂质和棉结的数量，如果棉结和杂质数量少，说明盖板花质量差。

1 实验部分

1.1 原料

原料采用新疆棉，原棉检测结果如下:aQura长度为33.37 mm，5%长度为31.98 mm，有效长度为26.9 mm，质量短绒率(＜12.7 mm)为4.2%，根数短绒率(＜12.7mm)为 11.5%，纤维棉结为316粒/g，纤维棉结尺寸为655 μm，带籽屑棉结为46粒/g，带籽屑棉结尺寸为1319 μm。

1.2 工艺流程

A002抓棉机→A006B混棉机→A034多滚筒开棉机→A036豪猪开棉机→A092双棉箱给棉机→A076A单打手成卷机→A186F梳棉机。

1.3 实验条件

实验用棉卷为同一台清棉机加工，棉卷定量为461.5 g/m。道夫速度为 25 r/min，刺辊速度为1000 r/min，盖板速度为140 mm/min。锡林速度取4 档，分别为300、350、400 和450 r/min。

1.4 实验方法

每个实验方案加工2个棉卷，每卷随机取5个盖板花子样，即每个方案取10个盖板花子样(每个子样质量为5 g)，分别用aQura棉结和短纤维测试仪对其进行长度测试。

2 实验结果

不同锡林速度条件下盖板花纤维长度指标检测结果见表1，其纤维长度分布情况见表2。

表1 不同锡林速度条件下盖板花纤维长度指标检测结果Tab.1 Fiber length parameters of flat strips at different cylinder speeds

表2 不同锡林速度条件下盖板花中纤维长度分布检测结果统计Tab.2 Statistics results of fiber length distributions of flat strips at different cylinder speeds

3 结果讨论

3.1 锡林速度对盖板花纤维长度的影响

在分析盖板花纤维长度指标时，其相应长度指标与评价生条长度指标相比正好相反，即盖板花中纤维3%、5%及有效长度指标越短，根数和质量短绒率越大，则认为盖板花质量越好。

根据表1的结果可知，对于盖板花中纤维3%、5%及有效长度，以锡林速度为450 r/min最好，其他依次为350、400和300 r/min。

对于盖板花中纤维质量和根数短绒率(＜12.7mm)以锡林速度为450 r/min时含量最高，以下依次为400、350和300 r/min。盖板花中纤维质量和根数短绒率(＜16 mm)规律相同，只是在350和300 r/min锡林速度下二者相同。

因此，就纤维长度aQura检测指标而言，锡林速度为450 r/min时最有利于盖板花质量的改善，锡林速度为300 r/min时最不利于盖板花质量改善。随着锡林速度的增加，盖板花质量逐步提高。

3.2 锡林速度对盖板花纤维长度分布的影响

现代牵伸机构的浮游区长度在10.5 mm以下为宜［9］，文献［10－12］显示现代牵伸机构的浮游区长度可达6～10 mm，因此，本文根据纤维长度范围做如下定义:将6 mm以下长度纤维定义为超短纤维，这部分纤维现代牵伸机构无法控制，它的存在将影响成纱质量;将6～12 mm纤维定义为短纤维，这部分纤维现代牵伸机构只能部分控制，不能达到完全控制，因此这部分纤维对成纱质量也有不利影响;将12～18 mm纤维定义为中短纤维;将18～24 mm纤维定义为中等长度纤维;将24～30 mm纤维定义为中长纤维;将30～36 mm纤维定义为长纤维，将36 mm及以上长度纤维定义为超长纤维。以下就表2中纤维长度分类情况进行详细讨论。

1)超短纤维:在这4档锡林速度条件下，盖板花中超短纤维的含量均为0%，说明在不同的锡林速度下，盖板花中均不存在6 mm以下纤维。

2)短纤维:锡林速度为450 r/min，盖板花中短纤维含量最高为25.76%，以下依次是锡林速度为400、350和300 r/min，与锡林速度为300 r/min相比分别高26.7%，11.81%，3.39%。这说明锡林速度为450 r/min时最有利于短纤维的排除。

3)中短纤维:锡林速度为450 r/min，盖板花中短纤维含量最高，以下依次是锡林速度为350、400和300 r/min，与锡林速度为300 r/min相比分别高7.85%、2.11%、0.79%。这说明随着锡林速度提高，盖板花中中短纤维含量随之增加，将越有利于盖板花质量的提高。

4)中等长度纤维:当锡林速度为300 r/min时，盖板花中中等长度纤维含量最高，以下依次是锡林速度为350、400和450 r/min，与锡林速度为450 r/min时相比分别提高了14.89%、13.94%、11.63%。这说明锡林速度为300 r/min时，中等长度纤维排除的最多，而锡林速度为450 r/min时中等长度纤维排除的最少，说明锡林速度为450 r/min有利于盖板花质量的改善，因为中等长度纤维属于可纺纤维。

5)中长纤维:锡林速度为300 r/min时，盖板花中中长纤维含量最高，以下依次是锡林速度为350、400和450 r/min，与锡林速度为450 r/min时相比分别高34.59%，28.28%，18.94%。这说明锡林速度为300 r/min时，盖板花排除的中长纤维最多，最不利于盖板花质量的改善，而450 r/min的锡林速度最有利于盖板花质量的改善。

6)长纤维:锡林速度为400 r/min时，盖板花中长纤维含量最高，以下依次是锡林速度为300、350和450 r/min，与锡林速度为450 r/min相比分别高18.68%、14.94%、12.93%。这说明锡林速度为400 r/min时长纤维排除的最多，不利于盖板花质量改善;而锡林速度为450 r/min时盖板花中排除的长纤维量最少，说明450 r/min的锡林速度最有利于盖板花质量改善。

7)超长纤维:锡林速度为300 r/min，盖板花中超长纤维含量最高为0.45%，以下依次是锡林速度为400 r/min时为0.07%、350和450 r/min时均为0。

8)中长以上纤维(＞24mm)含量:以锡林速度为300 r/min时最多，为18.73%;350 r/min次之，为17.54%;之后依次是锡林速度为400 r/min(含量16.82%)和450 r/min(含量最少为14.09%)时的。

根据以上讨论可以看出，随着锡林速度提高，盖板花中短纤维量(＜12mm)随之增加，而中长以上纤维含量(＞24 mm)随之减小，规律性十分明显，说明锡林速度提高有利于盖板花质量的改善。锡林速度为450 r/min时排除短纤维组分含量最多，所排除中长纤维、长纤维、超长纤维及中等长度纤维都是最少的，说明锡林速度为450 r/min时盖板花质量最好;而锡林速度为300 r/min时盖板花中的短纤维、中短纤维组分含量最少，而排除盖板花中中等长度纤维、中长纤维、超长纤维都是最多的，其中长纤维含量仅低于400 r/min，说明锡林速度为300 r/min时盖板花质量最差，因为可纺纤维所占比例最高。单从3%、5%长度及有效长度而言，锡林速度为350 r/min时盖板花质量要好于400 r/min时，但从短绒率角度而言则相反。如果从纤维长度分布情况来看，根据以上讨论可以看出，锡林速度为400 r/min时盖板花质量要明显好于350 r/min时。因此，单纯以纤维长度测试指标评价分梳过程可能是不完全的，以纤维长度分布情况来评价分梳过程可能更准确。

4 结论

1)不同锡林速度条件下，盖板花长度在6～38 mm之间。

2)随着锡林速度提高，盖板花中短纤维含量(＜12 mm)随之增加，而中长以上纤维(＞24 mm)含量随之减少，规律性十分明显。

3)锡林速度为450 r/min时盖板花中短纤维含量最多，可纺纤维含量最少，最利于盖板花纤维长度指标的改善;锡林速度为300 r/min时情况相反。

4)单纯以纤维长度测试指标评价分梳过程是不完全的，以纤维长度分布情况来评价分梳过程可能更准确。

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